第7章 1 第一节 第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构 课后达标素养提升（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）不定项

1．下列说法不正确的是(　　) A．烷烃中每个碳原子都形成4个共价单键 B.正戊烷的5个碳原子可以在同一直线上 C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种 D.任何烷烃分子都不可能为平面结构 解析：选B。正戊烷分子中5个碳原子呈锯齿形，故不在同一直线上。 2．(2025·成都高一检测)认识一种有机物，可先从结构入手，某有机物的分子结构模型如右图所示。该有机物的结构简式是(　　) A.CH2===CH2 B．CH3CH2OH C.CH3COOH D．CH3CH2CH3 解析：选B。根据该有机物的分子结构模型可知，黑球代表C原子，灰球代表O原子，白球代表H原子，故该有机物的结构简式为CH3CH2OH。 3．在有机物中有一大类物质为烷烃。其中CH4为甲烷，C2H6为乙烷，C3H8为丙烷，C4H10为丁烷……含有8个碳原子的烷烃的分子式为(　　) A.C8H14 B．C8H16 C.C8H18 D．C8H20 解析：选C。比较CH4、C2H6、C3H8、C4H10中C、H原子个数的变化可知，每增加1个C原子，同时增加2个H原子，由此可推得含有8个碳原子的烷烃的分子式为C8H2×8＋2，即为C8H18。 4．正丁烷的球棍模型如右图所示，下列说法正确的是(　　) A.正丁烷的分子式为C4H8 B.分子中共含有13个共价键 C.分子中含有4个C—C D.分子中4个碳原子在同一直线上 解析：选B。根据题给球棍模型可知，正丁烷的分子式为C4H10，A项错误；正丁烷分子中有3个C—C和10个C—H，共有13个共价键，B项正确，C项错误；正丁烷分子中的碳原子呈锯齿状排列，不可能在同一直线上，D项错误。 5．下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出)，其中符合通式CnH2n＋2的是(　　) A.②③ B．①⑤ C.②③④ D．①⑤⑥ 解析：选B。符合通式CnH2n＋2的是链状烷烃。 6．(2025·聊城高一质检)下列说法正确的是(　　) A.烷烃不全是饱和烃 B.C20H42一定属于烷烃 C.乙烷分子中的两个C原子共线，而8个C、H原子共平面 D.C3H8分子中的3个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共平面 解析：选B。烷烃都是饱和烃，故A错误；符合通式CnH2n＋2的只有链状烷烃，故C20H42一定属于烷烃，故B正确；乙烷分子中碳原子形成四面体结构，故乙烷分子中的8个C、H原子不可能共平面，故C错误；丙烷分子中的3个碳原子呈锯齿状排列，不可能共线，故D错误。 7．下列关于甲烷的说法不正确的是(　　) A.甲烷的结构简式是CH4 B.甲烷分子中4个C—H不完全等同，任意两个C—H之间的夹角也不完全相同 C.甲烷分子中碳原子的最外层满足8电子稳定结构 D.甲烷的分子式能表示其元素组成和分子构成 解析：选B。甲烷为正四面体形结构，分子中4个C—H完全等同且任意两个C—H之间的夹角完全相同。 8．(2025·东营高一期末)某碳氢化合物分子中同时存在4种基团：—CH3、—CH2—、、。该分子含有的碳原子数最少应是(　　) A.6 B．7 C.8 D．9 解析：选C。—CH2—、、的排列方式有和，两种结构中剩余的五个价键，可分别连接5个—CH3，故该烃最少有8个碳原子。 9．晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段文字：“临邛县有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许如雷声，火焰出，通耀数十里。以竹筒盛其火藏之，可拽行终日不灭也……” 请回答下列问题： (1)上述文字中描述的物质是一种最简单的有机化合物甲烷，甲烷的结构式为________。 (2)写出“顷许如雷声，火焰出”涉及反应的化学方程式：________________________________________________________________________________。 (3)下列有关甲烷的说法正确的是________(填字母)。 A.甲烷分子中含有非极性键 B.甲烷分子中含有4对共用电子 C.甲烷分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构 (4)甲烷不仅可以直接用来燃烧，还是重要的化工原料，它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2)，反应的化学方程式为____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 反应得到的水煤气中CO和H2的质量之比为________。 解析：(1)甲烷的结构式为。 (2)该现象为甲烷的燃烧现象，反应的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。 (3)A项，甲烷分子中的化学键为C—H极性键，错误；B项，甲烷分子中含有4对共用电子，正确；C项，甲烷分子中，H原子最外层只有2个电子，错误。 (4)根据题给信息可知，反应的化学方程式为CH4＋H2O(g)CO＋3H2，反应得到的水煤气中CO和H2的物质的量之比为1∶3，质量之比为14∶3。 答案：(1) (2)CH4＋2O2CO2＋2H2O (3)B　(4)CH4＋H2O(g)CO＋3H2　14∶3 10．只含有碳、氢两种元素的有机物属于烃类。下列是一些烃的结构式： (1)已知：“C—C、C===C、C≡C”分别表示碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键。烃分子中碳原子能形成 ________个键(双键可看成2个键，三键可看成3个键)。 (2)有机物甲、乙中碳原子间的成键方式如下，碳原子未达到最大键数的，都与氢原子成键，请据此写出甲、乙的结构式。 甲：_____________________________________； 乙：C—C===C—C_______________________________。 (3)烃分子中碳原子间均形成单键，且分子为链状，这样的烃称为链状烷烃。(a)、(b)、(c)、(d)均是链状烷烃。请根据链状烷烃的结构特点，推理含6个碳原子的链状烷烃的分子式：________。 (4)甲烷分子中四个氢原子所处的化学环境完全相同，据此推测其结构有平面正方形和正四面体形两种可能，如下图所示。已知CH2Cl2只有一种结构，则甲烷分子应为_________________________形。 解析：(1)由于C原子最外层有4个电子，所以烃分子中碳原子能形成4个键。 (2)根据C原子成键数目是4，将不足4个的用H原子补齐，可得相应物质的结构式，即甲：，乙：。 (3)含有6个碳原子的链状烷烃的分子式为C6H14。 (4)若甲烷为平面正方形结构，则其中的2个H原子被Cl原子取代产生的物质CH2Cl2就会有2种结构：①2个Cl原子在相邻位置，夹角是90°；②2个Cl原子在相对位置，夹角是180°；但事实上CH2Cl2只有一种结构，说明CH4是正四面体形结构。 答案：(1)4 (2) 　 (3)C6H14　(4)正四面体 11～13题每小题有一个或两个选项符合题意。 11．下图是CH4、CCl4、CH3Cl的球棍模型。下列说法正确的是(　　) A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构 B.CH4、CCl4都是正四面体结构 C.CCl4和CH3Cl中的化学键均为非极性键 D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同 解析：选B。CCl4的空间结构与CH4相似，为正四面体结构；CH3Cl中C—H和C—Cl的长度不同，不是正四面体结构。CCl4、CH3Cl中均只含有极性键。 12．(2025·潍坊高一质检)某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合物分子的球棍模型如下图所示，下列说法错误的是(　　) A.①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则 B.④⑤说明碳原子之间可以形成碳环或碳链，剩余价键与氢原子结合以满足“碳四价”原则 C.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃 D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键结合形成碳链时，所有碳原子一定在同一直线上 解析：选D。当3个或3个以上的碳原子以碳碳单键结合形成碳链时，碳链呈锯齿状，所有碳原子一定不在同一直线上。 13．科学家发现了一种新的星际分子，分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键、三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。 下列关于该物质的说法正确的是(　　) A.①处的化学键表示碳碳三键 B.此星际分子属于烷烃 C.③处的原子可能是氯原子或氟原子 D.②处的化学键表示碳碳单键 解析：选AD。有机化合物分子中碳原子形成4个共价键，由左向右推测该星际分子的结构简式为，所以①处是碳碳三键，③处是N原子(若为F或Cl，则C原子不能形成4个共价键)，②处是碳碳单键。 14．(1)降冰片烷的键线式为，分子式为________。 (2)已知在链状烷烃分子中的—CH3、—CH2—、—CH—、中的碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如， 分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1，在链状烷烃(除甲烷外)分子中，各种类型的碳原子个数之间存在着一定的关系。 ①4种碳原子个数之间的关系为n1＝___________________________。 ②若某链状烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，则该链状烷烃的分子式为________。 解析：(1)由降冰片烷的键线式可知，分子中含有7个碳原子和12个氢原子，分子式为C7H12。 (2)①由于链状烷烃的通式为CnH2n＋2，设分子中H原子的个数为x，C原子与H原子之间的数量关系为x＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为x＝3n1＋2n2＋n3，即2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2＝3n1＋2n2＋n3，解得n1＝n3＋2n4＋2。②由n1＝n3＋2n4＋2可知，当n2＝n3＝n4＝1时，n1＝5，碳原子总数为8，该链状烷烃的分子式为C8H18。 答案： (1)C7H12　(2)①n3＋2n4＋2　②C8H18 学科网（北京）股份有限公司 $